STM32L4 USBD CDC-MSC组合设备类CDC_Transmit_FS发送问题

Question

STM32USB库调用CDC_TransmitFS这个函数，只能在CDC_ReceiveFS回环中发送，在main中发送数据，cdc->TxState 这个标志一直是1，所以只成功调用了USBD_CDC_SetTxBuffer，但USBD_CDC_TransmitPacket、USBD_CDC_DataIn以及后续的CDC_TransmitCplt都无法调用。

看论坛有两个解决办法：1.放到和usb同优先级的中断里调用CDC_TransmitFS进行发送。只调用成功了2.`发送之前调用这个函数EP0_RxReady。 但两种方法都会导致程序卡死。

CDC_Receive_FS与CDC_Transmit_FS均在usbd_cdc_if.c中实现，CDC_Receive_FS中调用CDC_Transmit_FS则可以正常回环收发消息。

static int8_t CDC_Receive_FS(uint8_t* Buf, uint32_t *Len)
{
  /* USER CODE BEGIN 6 */
  USBD_CDC_SetRxBuffer(&hUsbDeviceFS, &Buf[0]);
  USBD_CDC_ReceivePacket(&hUsbDeviceFS);
  CDC_Transmit_FS(Buf, *Len);   /* +++lakun:将收到的数据在发回去 */
  return (USBD_OK);
  /* USER CODE END 6 */
}

uint8_t CDC_Transmit_FS(uint8_t* Buf, uint16_t Len)
{
  uint8_t result = USBD_OK;
  /* USER CODE BEGIN 7 */
  USBD_CDC_HandleTypeDef *hcdc = (USBD_CDC_HandleTypeDef*)hUsbDeviceFS.pClassData;
  if (hcdc->TxState != 0){
    return USBD_BUSY;
  }
  USBD_CDC_SetTxBuffer(&hUsbDeviceFS, Buf, Len);
  result = USBD_CDC_TransmitPacket(&hUsbDeviceFS);
  /* USER CODE END 7 */
  return result;
}

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

针对STM32L4 USBD CDC-MSC组合设备类中CDC_Transmit_FS发送问题，你遇到的情况是无法在主循环（main）中成功调用该函数进行数据发送。从描述看，cdc->TxState标志一直为1，导致无法进入正确的传输状态并调用相关传输完成的回调函数。

首先，我们需要理解CDC_Transmit_FS的工作原理和流程。当需要发送数据时，它首先检查当前传输状态（TxState），如果正在传输则返回BUSY状态。接着，设置待发送的数据缓冲区，并通过USBD_CDC_TransmitPacket触发USB数据包的发送。

根据你的描述，尝试在与USB中断同优先级的任务或中断中调用CDC_Transmit_FS以及在发送前调用EP0_RxReady都会导致程序卡死，这可能是因为没有正确处理并发访问和同步问题。

解决方案建议：

1. 同步Tx状态：
   • 在调用CDC_Transmit_FS之前，确保TxState确实为空闲状态。可以在调用前添加一个等待机制，例如使用互斥量或者标志位来同步对TxState的访问。

// 假设txSem是一个互斥量
osSemaphoreWait(txSem, osWaitForever); // 等待获取互斥量，确保不与其他任务冲突
if (hcdc->TxState == 0) {
    USBD_CDC_SetTxBuffer(&hUsbDeviceFS, Buf, Len);
    result = USBD_CDC_TransmitPacket(&hUsbDeviceFS);
    hcdc->TxState = 1; // 设置为传输状态
}
osSemaphoreRelease(txSem); // 释放互斥量

// 在CDC_TransmitCplt回调函数中恢复TxState
void CDC_TransmitCplt(void) {
    hcdc->TxState = 0;
    // 其他必要的处理...
}

1. 事件驱动方式：
   • 可以创建一个队列用于存放待发送的数据，然后在CDC_Receive_FS或其他USB中断服务例程中检查这个队列，并调用CDC_Transmit_FS发送数据。

static uint8_t txQueue[QUEUE_SIZE][BUFFER_SIZE];
static uint16_t txQueueHead, txQueueTail;

// 添加数据到队列
void EnqueueTxData(uint8_t* Buf, uint16_t Len) {
    memcpy(txQueue[txQueueTail], Buf, Len);
    txQueueTail = (txQueueTail + 1) % QUEUE_SIZE;
    // 如果队列为空，则触发发送
    if (txQueueHead == txQueueTail) {
        CDC_TransmitFromQueue();
    }
}

// 从队列中取出数据并发送
void CDC_TransmitFromQueue() {
    if (txQueueHead != txQueueTail) {
        uint8_t* Buf = txQueue[txQueueHead];
        uint16_t Len = BUFFER_SIZE;
        CDC_Transmit_FS(Buf, Len);
        txQueueHead = (txQueueHead + 1) % QUEUE_SIZE;
    }
}

// 在CDC_Receive_FS或其他适当位置调用EnqueueTxData
CDC_Receive_FS(...) {
    ...
    EnqueueTxData(Buf, *Len);
    ...
}

以上代码仅为示例，实际应用时请根据项目的具体RTOS环境和需求进行调整。此外，请确保已正确初始化USB堆栈，并且CDC相关的回调函数如USBD_CDC_DataIn、CDC_TransmitCplt等已被正确注册和实现。